что значит секретирует в биологии
СЕКРЕЦИЯ
СЕКРЕЦИЯ (от латинского secretio — отделение), образование и выведение (или отторжение) веществ из клетки во внешнюю среду. Часто термин «Секреция» относят только к деятельности железистых органов. Различают внешнюю, или экзокринную, секрецию, при которой выделяемые клетками вещества (например, желудочный сок, слюна, семенная жидкость, молоко) по выводным протокам поступают на поверхность тела или органа и в полые органы (например, в желудочно-кишечный тракт, в мочеполовую систему), и внутреннюю, или эндокринную, когда вещества из клеток поступают в кровь или лимфу.
Существует три механизма секреции. Мерокриновая секреция представляет собой наиболее общий тип секреции и заключается в удалении секретируемых веществ в растворённом состоянии путём диффузии через мембрану клетки. Таким путём происходит, например, выделение гормонов, медиаторов, пищеварительных ферментов. Апокриновая секреция сопровождается отторжением апикальной плазматической мембраны вместе с секретом и некоторыми составными частями цитоплазмы, после чего секретирующая клетка восстанавливается. Этот тип свойствен анальным и молочным железам, коже половых органов и т. д. При голокриновой секреции происходит полное разрушение синтезирующей клетки и её отторжение вместе с секретом от эпителия. Такой тип секреции характерен, например, для сальных желёз. Секреция жидкостей, содержащих высокие концентрации солей (например, пот), часто происходит против осмотических и электрохимических градиентов.
Секретируемые вещества (секреты) разнообразны по химической природе и функциям и могут быть представлены ионами, ферментами, гормонами, гликопротеинами и т. д. Например, секрет клеток серозных оболочек (плевра, суставные сумки, перикард и т. д.) предохраняет поверхность органов от высыхания, удаляет посторонние частички и создаёт условия для скольжения поверхностей суставов, листков плевры и т. п. Секреты, выделяемые в желудочно-кишечный тракт, содержат ферменты, осуществляющие расщепление пищевых веществ. Регуляторные функции в организме выполняют гормоны, многие медиаторы, ионы и т. д. Феромоны регулируют внутривидовые отношения. Количество и состав секретов, выделяемых в процессе секреции, регулируется нервными механизмами при участии гуморальных факторов.
Секреции иногда противопоставляется экскреции, при которой происходит выведение из организма конечных продуктов обмена веществ (например, выделение мочи почками). Однако эти два процесса не имеют строгих различий и обладают сходными механизмами регуляции, в силу чего экскрецию можно считать частным случаем секреции.
См. также Выделение, Железы, Нейросекреция.
Секреция (физиология)
Секре́ция — это процесс выделения химических соединений из клетки. В отличие от собственно выделения, при секреции у вещества может быть определённая функция (оно может не быть отходами жизнедеятельности). Секрет — жидкость, выделяемая клетками и содержащая биологически активные вещества. Органы, выделяющие секрет, называются железами.
Содержание
У людей
Секреция у людей включает, например:
Механизм
У людей, так же как и во всех клетках эукариотов, процесс секреции происходит путем экзоцитоза. Белки для наружной части синтезируются рибосомами, прикреплёнными к эндоплазматическому ретикулуму. Когда они синтезируются, эти белки попадают в полость эндоплазматического ретикулума, где с помощью шаперонов происходит сворачивание белков и где они гликозилируются. На этом этапе не прошедшие фолдинг белки обычно опознаются и перемещаются в цитозоль, где они разрушаются протеосомами. Пузырьки, содержащие свёрнутые белки, затем транспортируются в аппарат Гольджи.
В аппарате Гольджи видоизменяются олигосахаридные метки белков, могут произойти дальнейшие их преобразования, включая расщепление и изменение назначения. Затем белки перемещаются в секреторные пузырьки, в которых путешествуют по цитоскелету к наружной мембране клетки. Дальнейшие изменения белков могут происходить в секреторных пузырьках (например, в них образовываться инсулин путём расщепления проинсулина).
Со временем происходит объединение пузырьков с клеточной мембраной в структуре, названной поросомой, в ходе экзоцитоза, в результате чего содержимое пузырька выбрасывается из клетки. [1]
Строгий биохимический контроль над этим поддерживается в результате использования градиента pH: pH цитозоля — 7,4; pH эндоплазматического ретикулума — 7,0 и цис-Гольджи — 6,5. Показатель pH секреторных пузырьков находится в диапазоне между 5,0 и 6,0; некоторые секреторные пузырьки отделяются от лизосом, имеющих показатель pH в 4,8.
Неклассический путь секреции
Многие белки, подобные FGF1 (aFGF), FGF2 (bFGF), интерлейкин-1 (IL1) и т.д. не имеют сигнальной последовательности. Они не используют традиционный путь секреции (через эндоплазматический ретикулум и аппарат Гольджи), их секреция происходит различными нетрадиционными путями.
Секреторные клетки
Многие типы клеток человека обладают возможностью стать секреторной клеткой. Они имеют хорошо развитые эндоплазматический ретикулум и аппарат Гольджи для выполнения своих функций.
Секреция у прокариот
Секреция присутствует не только у эукариот, она также есть у бактерий и архей. Кассетные АТФ-связывающие транспортеры (АВС-система) характерны для всех трёх доменов живых организмов. Сек-система — это другая консервативная секреторная система, которая гомологична каналу-транслокону в эндоплазматическом ретикулуме эукариот. Она состоит из комплекса Сек-61 у дрожжей и комплекса Сек Y-E-G у бактерий.
Секреция у грамм-отрицательных бактерий
У грамм-отрицательных бактерий 2 мембраны, поэтому секреция топологически более сложна. Так что у грамм-отрицательных бактерий существует по меньшей мере 6 специализированных секреторных систем.
Секреторная система I типа
Это обычный кассетный тип присоединения транспорта АТФ, вместе с тем здесь есть дополнительные белки, что вместе с кассетным типом присоединения транспорта АТФ белка образует смежный обратный канал от внутренних до внешних мембран грамм-отрицательной бактерии. Это простая система, состоящая всего из трёх составных частей белка: белков кассетного типа присоединения транспорта АТФ, синтеза мембраны белка и наружной мембраны белка. Первый тип системы секреции доставляет различные молекулы из ионов, лекарственных препаратов к белкам различного размера (от 20 000 до 100 000 а.е.м.).
Секреторная система III типа
Данная система ответственна за одноэтапный транспорт эффекторных молекул патогенности из цитоплазмы бактерии в цитозоль эукариотической клетки макроорганизма. Она также обеспечивает сборку на поверхности клетки супермолекулярных структур, участвующих в транспорте протеинов непосредственно в эукариотическую клетку. Секреция эффекторных белков данной системой происходит непосредственно после контакта возбудителя с клеткой хозяина, пэтому её называют контакт-зависимой системой секреции Система есть у представителей рода Shigella, патогенных Escherihia.
См. также
Примечания
Литература
Полезное
Смотреть что такое «Секреция (физиология)» в других словарях:
Секреция — может означать: Секреция (геология) минеральный агрегат Секреция (физиология) выработка и выделение железистыми клетками секретов … Википедия
СЕКРЕЦИЯ — (secretio), с одной стороны, выделение железами веществ, необходимых для жизненных функций самого организма, с другой выведение продуктов обмена как ненужного и вредного балласта. Согласно с таким подразделением принято различать С. в тесном… … Большая медицинская энциклопедия
Секреция — (от лат. secretio отделение) выработка и выделение железистыми клетками секретов (См. Секреты). По существу, в каждой клетке организма в ходе её жизнедеятельности образуются некоторые продукты метаболизма, выделяемые либо во внешнюю среду … Большая советская энциклопедия
СЕКРЕЦИЯ — (от лат. secretio отделение), процесс образования и выделения железистыми клетками (железами) специфических продуктов (секретов), имеющих для организма определённое физиологическое значение. Под С. часто понимают лишь процесс выделения… … Ветеринарный энциклопедический словарь
ФИЗИОЛОГИЯ — наука, изучающая нормальные функции живых организмов и составляющих их клеток, тканей и органов. Предметом физиологии служат различные процессы жизнедеятельности, а также изменения, происходящие в организме на протяжении его жизненного цикла; к… … Энциклопедия Кольера
Секрет (физиология) — Секреция это процесс выделения, вырабатывания и удаления химических соединений из клетки, или секреция химических веществ, или количества вещества. В отличие от выделения, у вещества может быть определённая функция и оно может не являться… … Википедия
Патологическая физиология — медицинская научная дисциплина, изучающая закономерности возникновения и течения болезненных процессов и компенсаторно приспособительных реакций в больном организме. Метод П. ф. эксперимент на животных (экспериментальная патология) в… … Большая советская энциклопедия
Возбуждение (физиология) — У этого термина существуют и другие значения, см. Возбуждение. Возбуждение в физиологии ответ ткани на раздражение, проявляющийся помимо неспецифических реакций (генерация потенциала действия, метаболические изменения) в выполнении… … Википедия
Возбудимость (физиология) — Возбуждение в физиологии ответ ткани на раздражение, проявляющийся помимо неспецифических реакций (генерация потенциала действия, метаболические изменения) в выполнении специфической для этой ткани функции; возбудимыми являются нервная… … Википедия
Щитовидная железа, физиология — Щитовидная железа, не имея выводных протоков, относится к ряду желез внутренней секреции, т. е. химические продукты которых, необходимые для поддержания здорового состояния организма, не выводятся из них какими нибудь выводными протоками, а… … Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона
СЕКРЕЦИЯ
Полезное
Смотреть что такое «СЕКРЕЦИЯ» в других словарях:
СЕКРЕЦИЯ — СЕКРЕЦИЯ, и, жен. (спец.). Выделение секрета 3 клетками железы. Внутренняя секреция (с выделением секрета3 во внутреннюю среду организма). Внешняя секреция (с выделением секрета3 на поверхность эпителия). | прил. секреторный, ая, ое. Секреторная… … Толковый словарь Ожегова
Секреция — может означать: Секреция (геология) минеральный агрегат Секреция (физиология) выработка и выделение железистыми клетками секретов … Википедия
СЕКРЕЦИЯ — Процесс выработки и выделения соков железами. Словарь иностранных слов, вошедших в состав русского языка. Чудинов А.Н., 1910. секреция (лат. secretio отделение) процесс образования и выделения спец. железами организма человека и животных особых… … Словарь иностранных слов русского языка
СЕКРЕЦИЯ — (от латинского secretio отделение), образование и выделение клетками желез особых продуктов (секретов), необходимых для жизнедеятельности организма. Секреция свойственна также некоторым нейронам, вырабатывающим нейрогормоны, и обычным нервным… … Современная энциклопедия
СЕКРЕЦИЯ — (от лат. secretio отделение) образование и выделение железистыми клетками особых продуктов секретов, необходимых для жизнедеятельности организма. Секреция свойственна также некоторыми нейронам (т. н. нейросекреторным), вырабатывающим нейрогормоны … Большой Энциклопедический словарь
Секреция — [secretio выделение] кристаллические или коллоид, минер, вещества, выполняющие пустоты в п. и отличающиеся по составу от последних. В отличие от конкреций заполнение С. происходит от периферии к центру путем отложения вещества на стенках пустот;… … Геологическая энциклопедия
секреция — выделение, отделение, инкреция Словарь русских синонимов. секреция сущ., кол во синонимов: 3 • выделение (80) • … Словарь синонимов
СЕКРЕЦИЯ — (secretio), с одной стороны, выделение железами веществ, необходимых для жизненных функций самого организма, с другой выведение продуктов обмена как ненужного и вредного балласта. Согласно с таким подразделением принято различать С. в тесном… … Большая медицинская энциклопедия
Секреция — (от латинского secretio отделение), образование и выделение клетками желез особых продуктов (секретов), необходимых для жизнедеятельности организма. Секреция свойственна также некоторым нейронам, вырабатывающим нейрогормоны, и обычным нервным… … Иллюстрированный энциклопедический словарь
СЕКРЕЦИЯ — СЕКРЕЦИЯ, образование и выделение вещества, обычно жидкости, клеткой или железой. Секретируемые вещества, или секреты, включают ФЕРМЕНТЫ, ГОРМОНЫ, СЛЮНУ и пот … Научно-технический энциклопедический словарь
Секрет (биология)
Секре́ция — это процесс выделения, вырабатывания и удаления химических соединений из клетки, или секреция химических веществ, или количества вещества. В отличие от выделения, у вещества может быть определённая функция и оно может не являться отходами жизнедеятельности. Секрет — жидкость, выделяемая клетками, тканями или органами и содержащая биологически активные вещества.
Содержание
У людей
Секреция у людей включает, например:
Механизм
У людей, также как и во всех клетках эукариотов, высокоразвитый процесс секреции. Белки для наружней части синтезируются рибосомами, приклеплёнными к эндоплазматическому ретикулуму. Когда они синтезируются, эти белки помещаются в люмен (выемку) в эндоплазматическом ретикулуме, где они гликозилируются и сопровождающие молекулы помогают в фолдинге белка. На этом этапе не прошедшие фолдинг белки обычно опознаются и перемещаются к цитозоли, где они разрушаются протеосомой. Пузырьки, содержащиеся в свёрнутых белках, затем входят в аппарат Гольджи.
В аппарате Гольджи гликозилирование белков изменено и могут произойти дальнейшие их преобразования, включая расщепление и изменение назначения. Затем белки перемещаются в секреторные пузырьки, в которых путешествуют по цитоскелету к краю клетки. Большее изменение может произойти в секреторных пузырьках (например, в них может быть выделен инсулин путём расщепления проинсулина).
Со временем, объединение пузырьков с клеточной мембраной в структуре, назвали просомой, в процессе, называемым экзоцитозом, в результате которого содержимое выбрасывается из окружения клетки. [1]
Строгий биохимический контроль над этим поддерживается в результате использования градиента pH: pH цитозоли — 7,4; pH эндоплазматического ретикулума — 7,0 и цис-гольджи — 6,5. Показатель pH секреторных пузырьков находится в диапазоне между 5,0 и 6,0; некоторые секреторные пузырьки разиваются в лизосомы, имеющие показатель pH в 4,8.
Нетрадиционная секреция
Многие белки, подобные FGF1 (aFGF), FGF2 (bFGF), интерлейкин-1 (IL1) и т.д. не имеют сигнальной последовательности. Они не используют традиционный способ через эндоплазматический ретикулум аппарата Гольджи, а секреция происходит различными нетрадиционными путями.
Секреторные клетки
Многие типы клеток человека обладают возможностью стать секреторной клеткой. Они имеют хорошо развитые эндоплазматический ретикулум и аппарат Гольджи для выполнения своих функций.
Секреция в грамм-отрицательных бактериях
Секреция присутствует не только у эукариотов, она также есть в бактериях и археях. Кассетный тип присоединения транспорта АТФ характерен для всех трёх доменов живых организмов. Сек-система — это другая сохраняющая секреторная система, которая гомологична каналу перемещения в эукариотном эндоплазматическом ретикулуме, состоящем из комплекса канала перемещения Сек-61 в дрожжах и комплекса Сек Y-E-G в бактериях. У грамм-отрицательных бактерий 2 мембраны, поэтому секреция топологически более сложна. Так что в грамм-отрицательных бактериях существует по меньшей мере 6 специализированных секреторных систем:
Секреторная система I типа
Это обычный кассетный тип присоединения транспорта АТФ, вместе с тем здесь есть дополнительные белки, что вместе с кассетным типом присоединения транспорта АТФ белка образует смежный обратный канал от внутренних до внешних мембран грамм-отрицательной бактерии. Это простая система, состоящая всего из трёх составных частей белка: белков кассетного типа присоединения транспорта АТФ, синтеза мембраны белка и наружной мембраны белка. Первый тип системы секреции доставляет различные молекулы из ионов, лекарственных препаратов к белкам различного размера (от 20 000 до 100 000 а.е.м.).
Что значит секретирует в биологии
• В клетке белки должны быть локализованы в сигнальных органеллах и мембранах
• Белки непосредственно поступают из цитозоля в несколько типов органелл
• Эндоплазматический ретикулум (ЭПР) представляет собой исходный компартмент, откуда белки вступают на путь секреции. ЭПР приспособлен к выполнению этой функции
• В некоторые органеллы и в плазматическую мембрану белки поступают по секреторному пути
Способность взаимодействовать с окружающей средой и реагировать на ее изменения имеет критическое значение для выживания и нормального функционирования клетки. В окружающей многоклеточный организм среде находятся питательные вещества, факторы роста, гормоны и другие метаболиты, под действием которых клетка может разделиться, вступить на путь дифференцировки или программированной гибели. Клетка должна чувствовать изменения в составе компонентов окружающей среды и реагировать на них соответствующим образом. В зависимости от своих нужд клетки меняют окружение.
Так, они могут секретировать белки, которые используются для построения или разрушения внеклеточного матрикса; могут передавать сигналы соседним клеткам при прямом контакте; а в многоклеточном организме некоторые клетки (например, эндокринные) секретируют гормоны, которые оказывают дистанционный эффект на другие клетки.
Основными посредниками клетки во взаимодействии с окружающей средой являются секреторные и трансмембранные белки. Эти белки синтезируются каждой клеткой, начиная от простейших бактерий до высокодифференцированных и специализированных клеток млекопитающих. Секреторные белки выходят во внеклеточную среду, а трансмембранные белки остаются в плазматической мембране, причем одна их часть контактирует с внешней средой, а другая остается внутри клетки.
Электронная микрофотография содержимого клетки печени.
Показаны характерные для эукариотической клетки органеллы, содержащие мембрану и обладающие различной плотностью.
Видны ядро, митохондрии, лизосомы, пероксисомы и гранулярный эндоплазматический ретикулум.
Фотография любезно предоставлена Дэниелем С. Френдом.
Необходимость полного или частичного транспорта некоторых белков через плазматическую мембрану создает для клетки проблему их отбора. В клетке белки образуются на рибосомах, в цитоплазме. Поэтому должен существовать механизм селективного отбора и транспорта к плазматической мембране только секреторных и трансмембранных белков. У бактерий селективный отбор при транспорте происходит только на белки, входящие в состав плазматической мембраны и не входящие в нее. В клетках эукариот проблема носит более сложный характер.
В то время, как типичная прокариотическая клетка имеет плазматическую мембрану и не обладает внутриклеточными органеллами, клетки эукариот содержат многочисленные структуры, окруженные мембранами, такие как ядра, митохондрии, хлоропласты (у растений), пероксисомы, эндоплазматический ретикулум (ЭПР), аппарат Гольджи и лизосомы.
Для каждой из этих органелл характерен уникальный набор белков. Таким образом, наряду со способностью выделять секреторные и трансмембранные белки, эукариотическая клетка также должна безошибочно узнавать белки органелл. В типичной клетке органеллы занимают примерно половину общего объема. Это означает, что большая часть белков, синтезирующихся в каждый данный момент времени, должна быть селективно локализована в одной из этих органелл.
Каким образом белки локализуются в органеллах? Обычно для направления белка к специфической органелле клетка использует адресные сигналы, которые представляют собой дискретные последовательности аминокислот в составе его первичной структуры. Характер сигнала определяет органеллу, к которой должен быть направлен белок, и эта органелла имеет аппарат специфического распознавания на белке соответствующего сигнала. Если белок синтезировался без адресного сигнала, то он остается в цитозоле.
Белки некоторых органелл (митохондрий, хлоропластов, ядра и пероксисом) транспортируются из цитозоля после окончания синтеза на рибосомах. Однако для других органелл (ЭПР, аппарат Гольджи, лизосомы и плазматическая мембрана) процесс протекает более сложно. Процесс транспорта белка через эти органеллы вместе с самими органеллами называется секреторный путь. Непосредственно белки не поступают в аппарат Гольджи, лизосомы и плазматическую мембрану. Вместо этого все белки, подлежащие секреции, или предназначенные для этих содержащих мембраны структур вначале проходят через мембрану ЭПР.
Там они приобретают нативную трехмерную структуру, обычно подвергаются ковалентной модификации, и образуют комплексы с другими белками. Затем эти комплексы попадают в аппарат Гольджи, а оттуда или назад, в ЭПР, или далее, в лизосомы и плазматическую мембрану. Перемещение белков между органеллами секреторного пути происходит с участием мелких везикул, которые отпочковываются от мембраны исходной органеллы и сливаются с мембраной органеллы назначения, высвобождая в нее белковое содержимое.
Важнейшая особенность секреторного пути состоит в том, что люмен (внутреннее содержимое) этих органелл по составу напоминает внеклеточное окружение. (Считается, что органеллы возникли в результате инвагинаций плазматической мембраны, специализированной на секреции белка, которые впоследствии превратились в везикулы.) В клетке, секретируемые белки способны принимать нативную структуру, причем это происходит в условиях, близких к тем, в которых они в конце концов должны функционировать.
В отдельных статьях на сайте рассмотрены начальные процессы, которые обеспечивают позиционирование белков на различных органеллах и мембранах внутри клетки. Поскольку почти все белки синтезируются в цитозоле, эти процессы происходят в мембранах органелл, непосредственно импортирующих белки, а именно в мембранах ЭПР, митохондрий, хлоропластов и пероксисом. К числу таких процессов относится узнавание белков, которые, в отличие от других белков цитозоля, должны быть импортированы в органеллу. В дальнейшем эти белки становятся интегральными белками мембраны или транспортируются через нее. Этот процесс известен как транслокация (перенос) белка.
В отдельных статьях на сайте также освещается особая роль, которую играет ЭПР в подготовке белков для экспорта по секреторному пути, и другие функции ЭПР. Вопросы, связанные с транспортом белков по секреторному пути и с их сортировкой в аппарате Гольджи перед адресной доставкой, рассматриваются в отдельных статьях на сайте.
Секреция белков начинается с их адресования и транслокации через мембрану гранулярного эндоплазматического ретикулума.
После формирования нативной структуры и посттрансляционных модификаций белки выходят из ЭПР в везикулах, связывающихся с аппаратом Гольджи.
Большая часть белков переносится из аппарата Гольджи к клеточной поверхности в секреторных везикулах. 
Органеллы секреторного пути могли возникнуть при интернализации участка плазматической мембраны,
обладающей функцией секреции белка.
В клетках эукариот белки непосредственно не секретируются через плазматическую мембрану,
а транспортируются в люмен ЭПР, который по составу напоминает внешнее окружение клетки.
Редактор: Искандер Милевски. Дата обновления публикации: 18.3.2021